14.3 热机（同步练习）2026-2027学年物理新教材沪科版九年级全一册

**基本信息** 本同步练习通过基础巩固、能力提升、核心素养三层递进设计，实现从单一知识点到综合应用再到项目式探究的知识巩固路径，适配新授课"基础夯实-能力拓展-素养培育"教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|热机、汽油机、柴油机及易错点|以选择、填空为主，直接考查基础概念，如汽油机冲程判断、柴油机构造差异| |能力提升|冲程能量转化、跨学科应用|综合题与跨学科实践结合，如氮气弹簧与汽油机冲程类比、饮料瓶实验与冲程关联| |核心素养|热机原理探究、科学实践|项目式任务设计，如制作简易汽轮机模型，培养科学探究能力与技术应用责任|

14.3热机 NO.1 基础巩固 知识点 1 热机 1.如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是 ( ) 2. 下列不属于热机应用的是 ( ) A.长征五号火箭液氢液氧发动机 B.纯电动汽车 C.歼-20战斗机煤油发动机 D.喷气式飞机 知识点 2 汽油机 3. 古人曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。汽油机的四个冲程中与这一过程能量转化相同的是 ( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 4. 下图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是 ( ) 5.如图甲所示，使用酒精灯加热试管中的水，沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气对外做功，自身内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)，温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)，图 (选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 知识点 3 柴油机 6.柴油机与汽油机在构造上的主要不同是柴油机顶部有 ( ) A.火花塞 B.活塞 C.喷油嘴 D.曲轴 7.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。 (1)这种内燃机是 (填“汽油机”或“柴油机”)。 (2)它在吸气冲程吸入的物质是 (填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”)。 (3)图中内燃机处在 冲程，该冲程中其能量的转化是把 能转化为 能。 易错点 内燃机的做功次数与飞轮转数之间的关系易混 8. 【2025黑龙江龙中考】一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400 r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( ) A.完成80个冲程，对外做功20次 B.完成80个冲程，对外做功40次 C.完成40个冲程，对外做功10次 D.完成40个冲程，对外做功40次 NO.2能力提升 9.在汽油机的四个冲程中，都发生了能量转化的一组冲程是 ( ) A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程 C.做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程 10. 如图，这是单缸四冲程汽油机工作循环示意图，下列说法中正确的是( ) A.甲冲程把机械能转化为内能，使汽车获得了动力 B.乙冲程是吸气冲程，吸入的是空气 C.丙冲程中气体内能增加、温度升高 D.一个工作循环的工作过程依次是丁、乙、丙、甲 11.【跨学科实践】氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件，具有体积小、弹力大、工作平稳、使用寿命长等优点。它在生活和工业中具有广泛的应用，其工作结构简图如图所示。当活塞顶部受到压力向下运动时，其能量转化类似于汽油机的哪个工作冲程( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 12.一些同学玩过这样的游戏：饮料瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)；使劲扭转瓶子(如图乙)；轻轻拧动瓶盖，随着“砰”的一声响，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口处出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程汽油机的两个冲程相似，这两个冲程分别是( ) A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程 C.做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程 13.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此过程中气缸内气体的温度、内能、压强的变化情况是 ( ) A.温度升高，内能增大，压强增大 B.温度升高，内能增大，压强减小 C.温度降低，内能减小，压强减小 D.温度降低，内能减小，压强增大 14.如图所示为简化的航母上的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。蒸汽弹射器的气缸内充满高温高压的气体，在弹射飞机时，高温高压的气体推动活塞快速向外运动， 能转化为 能，相当于内燃机的 冲程。 15.如图所示是某单缸四冲程汽油机的 冲程；若该汽油机每1 秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为 r/ min。 16.【跨学科实践】在兰陵县第一届科技节活动中，如图是小悟制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火器点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，这一过程将 能转化为活塞的机械能，这与汽油机的 冲程能量转化情况相同，电子打火器相当于汽油机的 。 NO.3核心素养 17.【跨学科实践】制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制订了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为化学能→ → 。 (2)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是 。(答出一条即可) (3)在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你帮助他们提出一个可行性措施： 。 18. 英国物理学家斯特林于 1816 年发明了“斯特林发动机”。“斯特林发动机”气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.3热机（答案） 1. B 2. B 3.B 4. C 5.减小 降低 丙 6. C 7.(1)柴油机 (2)空气 (3)压缩 机械 内 8. A 9. B 10. C 11. B 12. B 13. C 14.内 机械 做功 15.压缩 3000 16. 内 做功 火花塞 17.（1）内能 机械能 （2）扇叶不转动，说明没有足够的动力推动扇叶，可能的原因有：①水的质量太小，产生的蒸汽量不足，无法提供足够的动力。②装置的密封性不好，导致蒸汽泄漏，无法有效推动扇叶。③酒精灯火焰太小，提供的热量不足，水吸收的热量少，无法产生足够多的高温高压蒸汽。(答案合理即可) （3）提高简易汽轮机效率的可行性措施：①提高易拉罐的保温性能；②优化蒸汽喷出通道(中性笔部分)；③改进扇叶结构等。(答案合理即可) 18. 根据题图可知，酒精灯加热热气缸将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A 向右运动做功，将内能转化为机械能。由于飞轮具有惯性，带动活塞A 向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B 又将介质推回热气缸。如此反复。 学科网（北京）股份有限公司 $